CN115230666B - 一种新能源车用电子真空泵控制***及方法 - Google Patents

一种新能源车用电子真空泵控制***及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种新能源车用电子真空泵控制***及方法，***包括VAM控制模块，用于电子真空泵控制及故障识别；所述VAM控制模块包括电子真空泵开启关闭压力值门限值计算单元、真空压力及环境压力采集单元、真空压力斜率计算单元、主缸压力斜率计算单元、开启关闭控制单元、故障诊断单元、电子真空泵故障处理单元、电子真空泵过热保护单元和电子真空泵生命周期管理单元。本发明新能源车用电子真空泵控制方法设定了真空泵工作限值，真空***漏气和真空***失效判断条件，真空泵故障处理，真空泵过热保护，真空泵生命周期管理等工作方法；可横展应用其他电动车型，不仅实现电子真空泵合理应用，还能够识别电子真空泵故障以保障制动***安全性。

Description

一种新能源车用电子真空泵控制***及方法
技术领域
本发明属于新能源汽车技术领域，具体涉及一种新能源车用电子真空泵控制***及方法。
背景技术
目前，电子真空泵广泛应用于新能源车型上，作为整车制动助力***的唯一真空源，电子真空泵使用工况直接影响车辆制动***的性能及安全，如何使用电子真空泵及识别电子真空泵故障显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种新能源车用电子真空泵控制***，还提供一种新能源车用电子真空泵控制方法，以解决控制电子真空泵工作及识别电子真空泵故障的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种新能源车用电子真空泵控制***，其特征在于：所述新能源车用电子真空泵控***包括VAM控制模块，用于电子真空泵控制及故障识别；所述VAM控制模块包括电子真空泵开启关闭压力值门限值计算单元、真空压力及环境压力采集单元、真空压力斜率计算单元、主缸压力斜率计算单元、开启关闭控制单元、故障诊断单元、电子真空泵故障处理单元、电子真空泵过热保护单元和电子真空泵生命周期管理单元；
所述真空压力及环境压力采集单元、真空压力斜率计算单元和主缸压力斜率计算单元分别通过硬线与电子真空泵开启关闭压力值门限值计算单元相连，电子真空泵开启关闭压力值门限值计算单元通过硬线与开启关闭控制单元相连；
所述故障诊断单元、电子真空泵过热保护单元通过硬线与故障诊断单元相连。
一种新能源车用电子真空泵控制方法，包括以下步骤：
A、电子真空泵开启关闭压力门限值计算
首先，根据车速、环境压力计算出压力开启关闭压力上下限，再通过滞回控制电子真空泵开启关闭，且电子真空泵的开启关闭条件需要考虑钥匙门位置或者车速信号；开启电子真空泵压力门限为-55kp，关闭门限为-72kp；。
B、真空***漏气和真空***失效判断
对检测漏气、退出漏气、漏气故障恢复、检测真空***失效、退出真空***失效、真空***失效恢复进行判断；其中，VAM模块需要传给HCU底层两类应用层校验故障，分别为：电子真空泵过热或超过生命周期和真空***漏气或真空***失效，两类故障均可单独屏蔽；
C、电子真空泵故障处理
电子真空泵按照制动信号控制开启关闭，分别设不同的标定量，需要VAM模块处理的诊断向量有2个，电子真空泵按照制动信号控制开启关闭和发给ESP的真空压力置无效值；环境压力传感器故障时，将大气压力替代为高原3550m时的环境压力；
D、电子真空泵过热保护
电子真空泵在运行时需要增加计数，停止时减少计数，一旦计数达到一定门限，应当关闭电子真空泵以避免过热，直到计数减少到解锁限制时或者踩下制动开关，才允许开启；踩下制动，如果电子真空泵继续工作，计数仍然增加；
E、电子真空泵生命周期管理
VAM模块需要记录车辆开启电子真空泵的次数及开启时间；每次上电时需要读取上次存入底层的次数及时间；上电过程中累计电子真空泵开启次数和时间；下电时记录次数和时间；当EVP寿命到达之后，记录故障码，点亮HCU故障灯。
进一步地，步骤A，电子真空泵开启门限＝基础开启门限+开启门限值增加量1；电子真空泵关闭门限＝基础关闭门限+关闭门限值增加量1；可根据车速查表，得到基础的真空压力开启关闭门限值；根据环境压力查表，得到真空压力开启、关闭门限值增加量1。
进一步地，步骤A，电子真空泵开启需同时满足以下条件：
A1、钥匙门处于On(或Start)或者车速绝对值≥2km/h；
A2、真空压力传感器值≥开启门限；
电子真空泵关闭满足以下任一条件即可：
A3、钥匙门处于OFF(或ACC)且车速绝对值<2km/h；
A4、真空压力传感器值≤关闭门限。
5、根据权利要求2所述的一种新能源车用电子真空泵控制方法，其特征在于，步骤B，对检测漏气、退出漏气、漏气故障恢复、检测真空***失效、退出真空***失效、真空***失效恢复进行判断的具体步骤如下：
检测漏气判断条件，以下条件同时满足：
B1、电子真空泵未开启；
B2、未踩制动；
B3、真空压力变化率＞10hpa/s超过5s；
退出漏气判断条件，以下任一条件满足：
B4、电子真空泵开启；
B5、踩制动；
B6、真空压力变化率≤10hpa/s；
漏气故障恢复条件，以下条件同时满足：
B7、没踩制动；
B8、电子真空泵没工作；
B9、真空压力<-30kPa；
B10、真空度斜率≤8hpa/s超过2s；
检测真空***失效判断条件，以下条件同时满足：
B11、电子真空泵开启；
B12、未踩制动；
B13、超过25s真空压力仍未小于关闭门限；
退出真空***失效判断条件为：电子真空泵关闭或踩制动；
真空***失效恢复条件为：真空压力小于关闭门限，识别出漏气及真空***失效两个故障后，按照制动开关控制电子真空泵，点HCU故障灯＝2，限制车速，禁止CC/ACC。
进一步地，步骤C，制动开关信号＝1时，电子真空泵抽10s，停2s；制动开关信号从1到0时，电子真空泵抽10s。
进一步地，步骤D，制动开关信号＝1时才允许开启。
更进一步地，电子真空泵开启时计数增加的斜率为c0＝1，即0.01s计数增加1；电子真空泵关闭时的下降斜率为c1＝0.33，即0.01s计数增加-0.33；电子真空泵锁定计数上限为LockThreshold＝42000，即累计工作7分钟后保护；电子真空泵解锁计数下限为UnLockThreshold＝40000，即过热恢复锁定需要电子真空泵停止60s。
进一步地，步骤E，当EVP寿命到达之后，运行次数120万次，运行时间1500h，记录故障码，点亮HCU故障灯＝1。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明新能源车用电子真空泵控制方法，该方法设定了真空泵工作限值，真空***漏气和真空***失效判断条件，真空泵故障处理，真空泵过热保护，真空泵生命周期管理等工作方法；可横展应用其他电动车型，不仅实现电子真空泵合理应用，还能够识别电子真空泵故障以保障制动***安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1新能源车用电子真空泵控制***结构图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明：
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
电子真空泵广泛应用于电动车型上，为制动***提供制动助力所需的真空源，作为整车唯一真空源，电子真空泵使用工况直接影响车辆制动***性能，如何利用电子真空泵及真空泵工况管理显得尤为重要。本发明针对奔腾EV项目开发了一种新能源车用电子真空泵控制***及方法。
所述新能源车用电子真空泵控制***包括VAM(真空管理)控制模块，用于电子真空泵控制及故障识别。所述VAM控制模块包括电子真空泵开启关闭压力值门限值计算单元、真空压力及环境压力采集单元、真空压力斜率计算单元、主缸压力斜率计算单元、开启关闭控制单元、故障诊断单元、电子真空泵故障处理单元、电子真空泵过热保护单元和电子真空泵生命周期管理单元。
通过真空度传感器采集真空助力器内真空度信号，传递至整车控制单元HCU，HCU发出故障警报或发出控制信号至继电器，从而控制真空泵工作开关。
所述真空压力及环境压力采集单元、真空压力斜率计算单元和主缸压力斜率计算单元分别通过硬线与电子真空泵开启关闭压力值门限值计算单元相连，电子真空泵开启关闭压力值门限值计算单元通过硬线与开启关闭控制单元相连。
所述故障诊断单元、电子真空泵过热保护单元通过硬线与故障诊断单元相连。
本发明新能源车用电子真空泵控制方法，包括以下步骤：
1、电子真空泵开启关闭压力门限值计算
首先，根据车速、环境压力计算出压力开启关闭压力上下限，再通过滞回控制电子真空泵开启关闭，电子真空泵的开启关闭条件需要考虑钥匙门位置或者车速信号。具体为：
电子真空泵开启门限＝基础开启门限+开启门限值增加量1；
电子真空泵关闭门限＝基础关闭门限+关闭门限值增加量1；
可根据车速查表，得到基础的真空压力开启关闭门限值；
开启电子真空泵压力门限为-55kp，关闭门限为-72kp；
根据环境压力查表，得到真空压力开启、关闭门限值增加量1。
其中，开启和关闭电子真空泵的增量1为：
表1根据环境压力的真空压力开启、关闭门限值增加量1
电子真空泵开启需同时满足以下条件：
(1)、钥匙门处于On(或Start)或者车速绝对值≥2km/h；
(2)、真空压力传感器值≥开启门限。
电子真空泵关闭满足以下任一条件即可：2
(1)、钥匙门处于OFF(或ACC)且车速绝对值<2km/h；
(2)、真空压力传感器值≤关闭门限。
2、真空***漏气和真空***失效判断
检测漏气判断条件，以下条件同时满足：
(1)、电子真空泵未开启；
(2)、未踩制动；
(3)、真空压力变化率＞10hpa/s超过5s。
退出漏气判断条件，以下任一条件满足：
(1)、电子真空泵开启；
(2)、踩制动；
(3)、真空压力变化率≤10hpa/s。
漏气故障恢复条件，以下条件同时满足：
(1)、没踩制动；
(2)、电子真空泵没工作；
(3)、真空压力<-30kPa；
(4)、真空度斜率≤8hpa/s超过2s。
检测真空***失效判断条件，以下条件同时满足：
(1)、电子真空泵开启；
(2)、未踩制动；
(3)、超过25s真空压力仍未小于关闭门限。
退出真空***失效判断条件：
电子真空泵关闭或踩制动。
真空***失效恢复条件：
真空压力小于关闭门限。识别出漏气及真空***失效两个故障后，按照制动开关控制电子真空泵，点HCU故障灯＝2，限制车速，禁止CC/ACC。
VAM模块需要传给HCU底层两类应用层校验故障，分别为：
(1)、电子真空泵过热或超过生命周期；
(2)、真空***漏气或真空***失效。
两类故障均可单独屏蔽(单独屏蔽)。
3、电子真空泵故障处理
电子真空泵按照制动信号控制开启关闭。
制动开关信号＝1时，电子真空泵抽10s，停2s；
制动开关信号从1到0时，电子真空泵抽10s；
(分别设不同的标定量)。
需要VAM模块处理的诊断向量有2个，电子真空泵按照制动信号控制开启关闭和发给ESP的真空压力置无效值。
表2故障处理
环境压力传感器故障时，将大气压力替代为高原3550m时的环境压力。
4、电子真空泵过热保护
电子真空泵在运行时需要增加计数，停止时减少计数。一旦计数达到一定门限，应当关闭电子真空泵以避免过热，直到计数减少到解锁限制时或者踩下制动开关(制动开关信号＝1)才允许开启。
电子真空泵开启时计数增加的斜率为c0＝1，即0.01s计数增加1。
电子真空泵关闭时的下降斜率为c1＝0.33，即0.01s计数增加-0.33。
电子真空泵锁定计数上限为LockThreshold＝42000，即累计工作7分钟后保护。
电子真空泵解锁计数下限为UnLockThreshold＝40000，即过热恢复锁定需要电子真空泵停止60s。
踩下制动，如果电子真空泵继续工作，计数仍然增加。
5、电子真空泵生命周期管理
VAM模块需要记录车辆开启电子真空泵的次数及开启时间。
每次上电时需要读取上次存入底层的次数及时间。
上电过程中累计电子真空泵开启次数和时间。
下电时记录次数和时间。
当EVP寿命到达之后，运行次数120万次，运行时间1500h，记录故障码，点亮HCU故障灯＝1。维修手册中标明此时电子真空泵接近使用寿命，需要更换电子真空泵，更换完毕后电子真空泵寿命基数按需清零。
本发明公开了一种新能源车用控制电子真空泵工作方法，该方法设定了真空泵工作限值，真空***漏气和真空***失效判断条件，真空泵故障处理，真空泵过热保护，真空泵生命周期管理等工作方法。该工作方法可横展应用其他电动车型，不仅实现电子真空泵合理应用，还能够识别电子真空泵故障以保障制动***安全性。本发明解决了电子真空泵如何工作及故障识别问题，为后续车型应用提供开发依据。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (4)

1.一种新能源车用电子真空泵控制方法，其特征在于，新能源车用电子真空泵控***包括VAM控制模块，用于电子真空泵控制及故障识别；所述VAM控制模块包括电子真空泵开启关闭压力值门限值计算单元、真空压力及环境压力采集单元、真空压力斜率计算单元、主缸压力斜率计算单元、开启关闭控制单元、故障诊断单元、电子真空泵故障处理单元、电子真空泵过热保护单元和电子真空泵生命周期管理单元；
所述真空压力及环境压力采集单元、真空压力斜率计算单元和主缸压力斜率计算单元分别通过硬线与电子真空泵开启关闭压力值门限值计算单元相连，电子真空泵开启关闭压力值门限值计算单元通过硬线与开启关闭控制单元相连；
所述故障诊断单元、电子真空泵过热保护单元通过硬线与电子真空泵故障处理单元相连；
控制方法包括以下步骤：
A、电子真空泵开启关闭压力门限值计算
首先，根据车速、环境压力计算出压力开启关闭压力上下限，再通过滞回控制电子真空泵开启关闭，且电子真空泵的开启关闭条件需要考虑钥匙门位置或者车速信号；开启电子真空泵压力门限为-55kp，关闭门限为-72kp；
电子真空泵开启门限＝基础开启门限+开启门限值增加量1；电子真空泵关闭门限＝基础关闭门限+关闭门限值增加量1；可根据车速查表，得到基础的真空压力开启关闭门限值；根据环境压力查表，得到真空压力开启、关闭门限值增加量1；
电子真空泵开启需同时满足以下条件：
A1、钥匙门处于On(或Start)或者车速绝对值≥2km/h；
A2、真空压力传感器值≥开启门限；
电子真空泵关闭满足以下任一条件即可：
A3、钥匙门处于OFF(或ACC)且车速绝对值<2km/h；
A4、真空压力传感器值≤关闭门限；
B、真空***漏气和真空***失效判断
对检测漏气、退出漏气、漏气故障恢复、检测真空***失效、退出真空***失效、真空***失效恢复进行判断；其中，VAM模块需要传给HCU底层两类应用层校验故障，分别为：电子真空泵过热或超过生命周期和真空***漏气或真空***失效，两类故障均可单独屏蔽；
对检测漏气、退出漏气、漏气故障恢复、检测真空***失效、退出真空***失效、真空***失效恢复进行判断的具体步骤如下：
检测漏气判断条件，以下条件同时满足：
B1、电子真空泵未开启；
B2、未踩制动；
B3、真空压力变化率＞10hpa/s超过5s；
退出漏气判断条件，以下任一条件满足：
B4、电子真空泵开启；
B5、踩制动；
B6、真空压力变化率≤10hpa/s；
漏气故障恢复条件，以下条件同时满足：
B7、没踩制动；
B8、电子真空泵没工作；
B9、真空压力<-30kPa；
B10、真空度斜率≤8hpa/s超过2s；
检测真空***失效判断条件，以下条件同时满足：
B11、电子真空泵开启；
B12、未踩制动；
B13、超过25s真空压力仍未小于关闭门限；
退出真空***失效判断条件为：电子真空泵关闭或踩制动；
真空***失效恢复条件为：真空压力小于关闭门限，识别出漏气及真空***失效两个故障后，按照制动开关控制电子真空泵，点HCU故障灯＝2，限制车速，禁止CC/ACC；
C、电子真空泵故障处理
电子真空泵按照制动信号控制开启关闭，分别设不同的标定量，需要VAM模块处理的诊断向量有2个，电子真空泵按照制动信号控制开启关闭和发给ESP的真空压力置无效值；环境压力传感器故障时，将大气压力替代为高原3550m时的环境压力；
制动开关信号＝1时，电子真空泵抽10s，停2s；制动开关信号从1到0时，电子真空泵抽10s；
D、电子真空泵过热保护
电子真空泵在运行时需要增加计数，停止时减少计数，一旦计数达到一定门限，应当关闭电子真空泵以避免过热，直到计数减少到解锁限制时或者踩下制动开关，才允许开启；踩下制动，如果电子真空泵继续工作，计数仍然增加；
E、电子真空泵生命周期管理
VAM模块需要记录车辆开启电子真空泵的次数及开启时间；每次上电时需要读取上次存入底层的次数及时间；上电过程中累计电子真空泵开启次数和时间；下电时记录次数和时间；当EVP寿命到达之后，记录故障码，点亮HCU故障灯。
2.根据权利要求1所述的一种新能源车用电子真空泵控制方法，其特征在于，步骤D，制动开关信号＝1时才允许开启。
3.根据权利要求2所述的一种新能源车用电子真空泵控制方法，其特征在于：电子真空泵开启时计数增加的斜率为c0＝1，即0.01s计数增加1；电子真空泵关闭时的下降斜率为c1＝0.33，即0.01s计数增加-0.33；电子真空泵锁定计数上限为LockThreshold＝42000，即累计工作7分钟后保护；电子真空泵解锁计数下限为UnLockThreshold＝40000，即过热恢复锁定需要电子真空泵停止60s。
4.根据权利要求1所述的一种新能源车用电子真空泵控制方法，其特征在于，步骤E，当EVP寿命到达之后，运行次数120万次，运行时间1500h，记录故障码，点亮HCU故障灯＝1。
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